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多路阀是液压挖掘机液压系统中最关键的元件之一,其性能的好坏直接决定了挖掘机的整机性能。国内在液压挖掘机多路阀方面的研究起步比较晚,技术积累薄弱,致使国内液压挖掘机多路阀的技术水平和国外形成很大差距。目前,国内没有能够满足液压挖掘机需求的高性能的多路阀,挖掘机主机生产企业只能完全依赖进口,多路阀成为主机企业发展的桎梏。为了尽快摆脱这个困境,我们只能走在消化吸收国外多路阀的先进技术的基础上,形成自己的一套理论,加快国产化步伐这条路。本文以液压挖掘机某型号多路阀为研究对象,采用理论分析和流场仿真相结合的方法,对其工作原理、阀口面积变化规律、阀内流场特性、稳态液动力进行了分析,为液压挖掘机多路阀的国产化奠定基础。本文主要研究工作和结论如下:(1)结合液压挖掘机的主机工况特点及对液压系统的要求,介绍了本课题研究的多路阀的结构组成及其特点;分析了斗杆1阀、斗杆2阀和锁定阀的工作原理,并针对斗杆回路的5种工况-通常再生、强制再生、再生切断、中立和斗杆放出,详细分析了其液压系统油液流向、工作原理和特点。(2)介绍了液压挖掘机多路阀节流槽阀口面积计算原则和方法,推导出节流槽阀口面积计算公式并实现了程序化计算;获得了多路阀铲斗联阀芯、回转联阀芯、斗杆联阀芯的阀口面积变化曲线,并结合各自执行机构的运动特点对各曲线作了详细的分析。(3)结合三维造型软件UG和前处理软件GAMBIT,建立不同阀芯位移时阀内流场动力学仿真模型,应用FLUENT软件对不同阀芯位移时多路阀内流场进行了仿真分析,以可视化的速度场分布云图、压力场分布云图和湍动能分布云图对斗杆2阀流场分布进行对比分析,得到阀芯位移和流量对其流场特性的影响规律。(4)通过流场仿真分析比较了不同工况阀芯的稳态液动力,得到了稳态液动力随流量和阀芯位移的变化规律。